RU2755810C1

RU2755810C1 - Инвертор напряжения с цепью сглаживания

Info

Publication number: RU2755810C1
Application number: RU2020140319A
Authority: RU
Inventors: Илья Николаевич Джус
Original assignee: Илья Николаевич Джус
Priority date: 2020-12-08
Filing date: 2020-12-08
Publication date: 2021-09-21

Abstract

Изобретение относится к электротехнике и используется в преобразователе частоты. Технический результат – снижение потерь. Конденсаторы (8, 9) и резисторы (10) улучшают форму выходного напряжения, особенно в зоне малых напряжений. Диод (11) используется один на два плеча. 1 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике и используется в преобразователях частоты.

Широко известный [1] инвертор напряжения, содержащий одно или несколько плеч, составленных из двух последовательно включенных между полюсами источника запираемых вентилей, шунтированных обратными диодами и конденсаторами. Недостаток такого резонансного инвертора состоит в относительно низкой надежности, вызванной большими пиками токов в вентилях и их увеличенном нагреве. Наиболее близок по уровню техники инвертор [2] напряжения, содержащий одно или несколько плеч, составленных из двух последовательно включенных между полюсами источника, запираемых вентилей, шунтированных обратными диодами, двух последовательных резисторно-конденсаторных цепей, так что резисторы соединены между собой и соединены с выходом, а цепи включены между полюсами источника. Недостаток такого инвертора состоит в сложности и относительно больших потерях энергии.

Техническим результатом предложения является снижение потерь. Технический результат достигается за счет того, что между вторыми выводами резисторов включен диод. На чертеже представлена схема инвертора напряжения со сглаживающей цепью. К источнику 1 постоянного тока присоединены два идентичных полумостовых блока 2 и 3 инвертора. Блок 2 раскрыт подробно. Блоки содержат последовательно включенные между полюсами запираемые вентили 4, 5, шунтированные встречными диодами 6 и 7. Конденсаторы 8 и 9 также включены последовательно между полюсами и их средняя (общая) точка через резисторы 10 соединена с общей точкой вентилей 4, 5, которая, являясь выходом инвертора, присоединена к нагрузке 13, которая преимущественно имеет индуктивный характер. Имеется блок управления 12, подающий управляющие сигналы на вентили 4, 5 блоков 2 и 3. Оба резистора 10 имеют одинаковый номер, так как могут быть выполнены в виде резистора со средним выводом. Есть диод 11. Инвертор работает следующим образом. Он преобразует энергию постоянного тока источника 1 в переменный ток регулируемой частоты и величины напряжения. С этой целью блок 12 управления известным образом подает на вентили 4, 5 блоков 2 и 3 управляющие сигналы. В соответствии с этими сигналами вентили 4, 5 включаются и выключаются. Эти процессы переключения вентилей вызывают перенапряжения, которые смягчаются конденсаторами 8, 9 совместно с резистором 10. Однако основная задача этих цепочек состоят в другом - в фильтрации выходного напряжения (на нагрузке 10). Особенно такая фильтрация полезна в моменты формирования низких значений напряжения - при переходе огибающей выходного напряжения через нуль от одной полярности до другой. Так как для формирования близкой к синусоиде форме выходного напряжения используется метод широтно-импульсной модуляции, то в моменты перехода огибающей напряжения через ноль, импульсы напряжения становятся очень короткими, а паузы - длительными. В результате в выходном напряжении возникают паузы так называемого мертвого времени. Из-за этого существенно искажается форма напряжения на выходе инвертора. Известный метод борьбы с таким эффектом состоит в слежении за знаком выходного тока и управлении широтно-импульсной модуляцией по результатам этого слежения. Однако такой способ усложняет высоковольтный инвертор. Конденсаторы 8, 9, будучи заряжены, заполняют эти паузы напряжения. При этом по сравнению с прототипом уменьшаются потери в резисторах, так как в части процессов заряда разряда участвует диод 11. При этом один (11) диод используется на два транзистора, что упрощает установку.

Источники информации

1. Патент РФ на полезную модель № 5296RU. МКИ Н02Н 7/122.

2. Воронин П.А. Силовые полупроводниковые ключи. М.: Додэка. 2001, стр. 242, рис. 5.29.

Claims

Инвертор напряжения с цепью сглаживания, содержащий одно или несколько плеч, составленных из двух последовательно включенных между полюсами источника постоянного тока запираемых вентилей, шунтированных обратными диодами, двух последовательных резисторно-конденсаторных цепей, так что резисторы соединены между собой и соединены с выходом, а цепи включены между полюсами источника постоянного тока, отличающийся тем, что между вторыми выводами резисторов включен диод.